Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verlöten oberflächenmontierbarer Bauelemente auf mit Leitermustern versehenen Schaltungsträgerplatten unter Wiederverflüssigung eines im Bereich der Lotstellen vorgesehenen Lotbelages, bei welchem ein zu verlötendes Bauelement auf die Schaltungsträgerplatte aufgesetzt und positioniert wird und dann Wärmeenergie zur Lotverflüssigung mittels eines in den Bereich der Lotstelle bewegbaren, geheizten Lotwerkzeugs zugeführt wird.The invention relates to a method and a device forSolder surface-mountable components to conductor patternsprovided circuit board under re-liquefactiona solder coating provided in the area of the solder points,in which a component to be soldered onto the circuit boardis placed and positioned and then thermal energyfor solder liquefaction using a in the range ofMovable, heated soldering tool is supplied to the soldering point.
Gemäß einem praktisch in Gebrauch befindlichen Verfahren bzw. bei einer entsprechenden Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird eine Schaltungsträgerplatte bereitgestellt, auf welcher einander gegenüberstehende Reihen von Leiterbahnenden dazu bestimmt sind, mit den Anschlußkontakten einer integrierten Schaltung verbunden zu werden, welche in einer Packung untergebracht ist, von der die Anschlußkontakte auf zwei gegenüberliegenden Seiten in die Befestigungsebene nach abwärts abgekröpft wegstehen, so daß ein oberflächenmontierbares Bauelement vorliegt. Das Bauelement wird dann unter Verwendung eines Vakuumgreifers erfaßt und unter einer Vergrößerungsoptik auf der Schaltungsträgerplatte positioniert, so daß die Anschlußkontakte jeweils in denjenigen Bereichen, an denen die Lötstellen zu bilden sind, auf den Leiterbahnenden aufliegen. Sodann wird der Vakuumgreifer entfernt und es wird auf das Bauelement ein rahmenförmiges Lötwerkzeug abgesenkt, so daß der Rahmen den Packungskörper beispielsweise einer integrierten Schaltung umgibt und sich der untere Rand des Rahmens auf die auf den Leiterbahnenden aufliegenden Teile der Anschlußkontakte seinerseits auflegt und die in dem Lötwerkzeug durch Beheizung erzeugte Wärme an die Anschlußkontakte abgibt, so daß sich ein Lotbelag an den Anschlußkontakten wiederverflüssigt und die Lötstellen zur Verbindung der Anschlußkontakte mit den Leiterbahnenden hergestellt werden, wonach das Lötwerkzeug wieder angehoben wird und das verflüssigte Lot erstarrt.According to a method orat an appropriate facility to carry out theMethod, a circuit carrier board is provided,on which opposing rows of conductor track endsare intended to be used with the connecting contactsintegrated circuit to be connected, which in aPack is housed, from which the connecting contactstwo opposite sides into the mounting levelstand bent downwards so that a surface mountableComponent is present. The device is then usedof a vacuum gripper and under a magnifying lenspositioned on the circuit board, so that the connection contacts in each of those areaswhere the solder joints are to be formed, on the conductor track endslie on. Then the vacuum gripper is removed and it becomesa frame-shaped soldering tool is lowered onto the component, sothat the frame integrates the package body, for exampleCircuit surrounds and the bottom of the frameon the parts of the connection contacts resting on the conductor track endsin turn hangs up and through in the soldering toolHeating emits heat to the contacts, so thata solder coating re-liquefies on the connection contactsand the solder joints for connecting the contacts to theConductor ends are made, after which the soldering toolis raised again and the liquefied solder solidifies.
Das rahmenförmige Lötwerkzeug der bekannten Einrichtung ist als Widerstandsheizelement ausgebildet und stellt einen stromdurchflossenen Teil einer Transformatorwicklung dar, so daß der Rahmen unterteilt ausgebildet sein muß und daher ein mechanisch verhältnismäßig empfindliches Organ ist, welches einer komplizierten Halterung bedarf, um einerseits einen bestimmten Anpreßdruck gegen die Anschlußkontakte erzeugen zu können und andererseits eine Verformung des rahmenförmigen Lötwerkzeugs zu vermeiden, welche dazu führen würde, daß eine zur Herstellung einer guten Lötverbindung notwendige Berührung und Anpressung nur an einem Teil der Anschlußkontakte zustande kommt.The frame-shaped soldering tool of the known device is asResistance heating element is formed and provides a current-carryingPart of a transformer winding, so that the framemust be divided and therefore a mechanicalrelatively sensitive organ, which is a complicated oneBracket requires, on the one hand, a certain contact pressureto be able to generate against the contacts and on the other handa deformation of the frame-shaped soldering toolavoid which would lead to the productiona good solder joint necessary contact and pressureonly occurs at a part of the connection contacts.
Außerdem muß das geheizte Lötwerkzeug der bekannten Einrichtung aus einem hochwertigen Werkstoff hergestellt sein, wodurch die Gestehungskosten erhöht werden.In addition, the heated soldering tool of the known devicebe made of a high quality material, which makes theProduction costs are increased.
Eine weitere Schwierigkeit bei der Durchführung des bekannten Lötverfahrens besteht darin, daß nach dem Aufsetzen des oberflächenmontierbaren Bauelementes auf die Schaltungsträgerplatte während der Wiederverflüssigung des Lotes das Bauelement allein unter dem Lötwerkzeug gehalten ist und zum Schwimmen auf dem wiederverflüssigten Lot neigt, so daß es zu einer Verlagerung des Bauelementes und dadurch zu einer Fehlerhaftigkeit des Produktes kommen kann. Schließlich hat sich bei der Durchführung des bekannten Verfahrens herausgestellt, daß mitunter zur Herstellung hochwertiger Lötverbindungen eine Nachverzinnung der Anschlußkontakte der Bauelemente notwendig ist und auf Lotmittel nicht verzichtet werden kann.Another difficulty in performing the knownSoldering method is that after putting on thesurface-mountable component on the circuit boardthe component during the reliquefaction of the solderis held alone under the soldering tool and for swimmingon the re-liquefied solder tends to shift of the component and thereby to a defectivenessof the product can come. Finally, atImplementation of the known method found that sometimespost-tinning to produce high-quality soldered connectionsthe connection contacts of the components is necessaryand solder cannot be dispensed with.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zum Verlöten oberflächenmontierbarer Bauelemente auf mit Leitermustern versehenen Schaltungsträgerplatten unter Wiederverflüssigung eines im Bereich der Lotstellen vorgesehenen Lotbelages so auszubilden, daß eine Verlagerung des Bauelementes auf der Schaltungsträgerplatte nach dem Positionieren sicher vermieden wird. Auch soll die Einrichtung zur Durchführung des Lötverfahrens und dabei insbesondere das Lötwerkzeug einfacher aufgebaut und billiger hergestellt werden können. Schließlich soll eine raschere Verlötung der oberflächenmontierbaren Bauelemente auf den Schaltungsträgerplatten durchführbar sein.The object of the invention is to achieve a methodor a device for soldering surface mountableComponents on circuit board with circuit patternsreliquefying one in the range ofProvide solder pads provided solder so that aRelocation of the component on the circuit boardafter positioning is safely avoided. Also theDevice for performing the soldering process and in particularthe soldering tool is simpler and cheapercan be produced. After all, a quicker soldering is supposedthe surface-mountable components on the circuit boardbe feasible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Verlöten oberflächenmontierbarer Bauelemente auf mit Leitermustern versehenen Leitungsträgerplatten unter Wiederverflüssigung eines im Bereich der Lötstellen vorgesehenen Lotbelages, bei welchem ein zu verlötendes Bauelement auf die Schaltungsträgerplatte aufgesetzt und positioniert wird und dann die Wärmeenergie zur Lotverflüssigung mittels eines in den Bereich der Lotstelle bewegbaren, geheizten Lötwerkzeugs zugeführt wird, dadurch gelöst, daß das Lötwerkzeug auf die Leiterbahnen der Schaltungsträgerplatte nahe den Lötstellen, nicht jedoch auf die Anschlußkontakte des zu verlötenden Bauelementes, derart aufgesetzt wird, daß die zur Lotverflüssigung notwendige Wärmeenergie durch Wärmeleitung über die Leiterbahnen der Schaltungsträgerplatte zur Lötstelle gelangt.This object is achieved in a method forSolder surface-mountable components to conductor patternsprovided cable carrier plates under re-liquefactiona solder coating provided in the area of the solder joints,in which a component to be soldered onto the circuit boardis put on and positioned and thenthe thermal energy for liquefying the solder by means of aArea of the solder point movable, heated soldering tool suppliedis solved in that the soldering tool on theConductor tracks of the circuit board near the solder joints,not however to the connection contacts of the component to be soldered,is placed so that the liquefaction of the soldernecessary heat energy through heat conduction via the conductor tracksthe circuit board to the solder joint.
Eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das insbesondere brückenförmige Lötwerkzeug so bemessen ist, daß seine gegen die Leiterbahnen andrückbaren Schenkelenden einen dem zu verlötenden Bauelement angepaßten Abstand haben, derart, daß das Lötwerkzeug das Bauelement sowie an dessen Körper angreifende Teile von Positionierungs- und Führungsmitteln zu übergreifen vermag, ohne die Anschlußkontakte des Bauelementes zu berühren.A device for performing such a method is characterized in that the bridge-shaped in particularSoldering tool is dimensioned so that its against the conductor trackspressable leg ends a the component to be solderedadjusted distance, such that the soldering tool the componentas well as parts of positioningand leadership means can overlap without theTo touch the contacts of the component.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des soeben angegebenen Verfahrens bzw. der soeben beschriebenen Einrichtung ist dafür Sorge getragen, daß das Bauelement unter Aufrechterhaltung der Positionierung mindestens während des Aufsetzens des Lötwerkzeugs auf die Leiterbahnen mittels eines gesonderten Andrückwerkzeugs mit vorbestimmtem Anpreßdruck gegen die Schaltungsträgerplatte gedrückt wird. Dies bedeutet, daß die Positionierung des Bauelementes in solcher Weise vorgenommen wird, daß das Bauelement keine Verschiebungen in Richtung parallel zur Ebene der Schaltungsträgerplatte durchführen kann, jedoch in Richtung normal zur Schaltungsträgerplatte beweglich bleibt, um sich in Richtung auf die Schaltungsträgerplatte unter dem Anpreßdruck des gesonderten Andrückwerkzeugs absenken zu können, sobald sich das Lot der Lotbeläge an den Anschlußkontakten verflüssigt.According to a preferred embodiment of the just specifiedProcedure or the facility just described is thereforCare was taken to maintain the componentpositioning at least during the placement of the soldering toolonto the conductor tracks using a separate pressing toolwith a predetermined contact pressure against the circuit boardis pressed. This means positioningmade of the component in such a wayis that the component has no displacements in the direction parallelcan carry out to the level of the circuit board,however movable in the direction normal to the circuit carrier plateremains to move towards the circuit boardunder the contact pressure of the separate pressing toolto be able to lower as soon as the solder of the soldering pads adhere to theConnection contacts liquefied.
Das gesonderte Andrückwerkzeug kann ein an dem Lötwerkzeug in der Gebrauchslage normal zur Schaltungsträgerplatte geführter und mit einer Kraft in der Größenordnung eines bestimmten Bruchteils von 1 N vorgespannter Stempel sein, welcher beim Absenken des Lötwerkzeuges auf die Schaltungsträgerplatte die Oberseite des dort positionierten zu verlötenden Bauelementes eher erreicht als die unteren Enden des Lötwerkzeugs die Leiterbahnoberfläche der mit den Anschlußkontakten des Bauelementes zu verlötenden Leiterbahnen, wodurch erreicht wird, daß das zu verlötende Bauelement mittels des Andrückerwerkzeugs eher niedergedrückt wird als das Lötwerkzeug gegen die Leiterbahnen angedrückt wird und auch später entlastet wird, als das Lötwerkzeug von den Leiterbahnen abgehoben wird. Wegen der dabei wirksam werdenden Unterbrechung der Wärmezufuhr beginnt somit der Erstarrungsvorgang an den Lötstellen etwas eher als die Entlastung des Bauelementes von dem Anpreßdruck stattfindet.The separate pressing tool can be on the soldering toolin the position of use normally led to the circuit boardand with a force on the order of a certain oneBe a fraction of 1 N preloaded punch, whichwhen lowering the soldering tool on the circuit boardthe top of the position to be soldered thereComponent reached earlier than the lower ends of the soldering toolthe surface of the conductor track with the connection contactsof the component to be soldered conductor tracks, wherebyis achieved that the component to be soldered by means ofPressure tool rather than the soldering toolis pressed against the conductor tracks and also later is relieved when the soldering tool is lifted off the conductor tracksbecomes. Because of the interruption taking effectthe heat supply begins the solidification process at the solder jointssomething rather than relieving the component from thatContact pressure takes place.
Im übrigen bilden zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des hier angegebenen Verfahrens bzw. der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Gegenstand der anliegenden Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.For the rest, form expedient refinements and developmentsof the method or the facility forImplementation of the method subject of the appended claims,the content of which hereby expressly forms part of theDescription is made without the wording at this pointto repeat.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:An exemplary embodiment is described below with reference to FIGthe drawing explains in more detail. In this represent:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Einrichtung zur Verlötung oberflächenmontierbarer Bauelemente auf mit Leitermustern versehenen Schaltungsträgerplatten in perspektivischer Abbildungsweise unter Weglassung der die einzelnen Einrichtungsteile verbindenden Halterung und Gestellkonstruktionen undFig. 1 is a schematic perspective view of a device for soldering surface-mountable components on circuit board provided with circuit patterns in a perspective representation with omission of the bracket and frame structures connecting the individual device parts and
Fig. 2 eine perspektivische, teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht einer Schaltungsträgerplatte, einer Positionierungs- und Führungseinrichtung, eines oberflächenmontierbaren Bauelementes und eines Lötwerkzeugs in der Betriebsstellung während des Verlötens in vergrößertem Maßstab.Fig. 2 is a perspective, partly in section view of a circuit board, a positioning and guiding device, a surface mount component and a soldering tool in the operating position during soldering on an enlarged scale.
Fig. 1 zeigt eine Stützplatte1, auf welche eine mit Leitermustern2 versehene Schaltungsträgerplatte3 aufgesetzt werden kann, so daß die Schaltungsträgerplatte auf der Stützplatte1 in einer Richtung parallel zu deren Oberfläche nicht verschiebbar ist, was durch Halterungs- und Führungsmittel erreicht wird, welche inFig. 1 schematisch in Form von an den Ecken der Stützplatte1 vorgesehenen Führungswinkeln4 angegeben sind.Fig. 1 shows a support plate1 , on which a circuit carrier plate3 provided with conductor patterns2 can be placed, so that the circuit carrier plate on the support plate1 is not displaceable in a direction parallel to its surface, which is achieved by mounting and guiding means, which are schematically indicated inFig. 1 in the form of at the corners of the support plate1 provided guide angles.4
An einer mit dem Gestell fest verbundenen Halterung5 ist ein Positionierungsrahmen6 über ein Scharnier7 derart angelenkt, daß der Positionierungsrahmen6 in Richtung des DoppelpfeilesP von der Stützplatte1 und der Schaltungsträgerplatte3 hochgeklappt werden kann, um die Schaltungsträgerplatten auswechseln zu können, oder auf die Oberfläche der Schaltungsträgerplatte3 niedergeklappt wird, so daß die inFig. 1 gezeigte Stellung erhalten wird, um die Einrichtung für einen Lötvorgang vorzubereiten.At a rigidly connected to the frame holder5, a positioning frame6 is articulated via a hinge7 so that the positioning frame6 in the direction of the double arrowP from the support plate1 and the circuit board3 can be folded up to be able to replace the circuit boards, or the surface of the circuit board3 is folded down, so that the position shown inFig. 1 is obtained to prepare the device for a soldering operation.
Die Stützplatte1 ist relativ zu der Halterung5 des Positionierungsrahmens6 mittels eines Kreuzsupports, dessen Mikrometerschrauben bei8 und bei9 angedeutet sind, in einer Horizontalebene verstellbar.The support plate1 can be adjusted in a horizontal plane relative to the holder5 of the positioning frame6 by means of a cross support, the micrometer screws of which are indicated at8 and9 .
Der Positionierungsrahmen6 besitzt eine Rahmenöffnung10, in die einander gegenüberstehende Führungs- und Haltevorsprünge11 hineinragen, welche mit seitlichen Profilleisten12 versehen sind und mit ihren Stirnflächen solchen Horizontalabstand einhalten, daß in den Raum zwischen den Führungs- und Haltevorsprüngen der Packungskörper13 einer als oberflächenmontierbares Bauelement ausgeführten integrierten Schaltung14 mit geringem Spiel eingesetzt werden kann, wie dies genauer ausFig. 2 ersichtlich ist. Der Packungskörper13 der integrierten Schaltung14 ist also zwischen den einander gegenüberstehenden profilierten Stirnflächen der Führungs- und Haltevorsprünge11 in solcher Weise gehalten, daß eine Verlagerung der integrierten Schaltung14 relativ zum Positionierungsrahmen6 in einer Richtung parallel zur Oberfläche der Schaltungsträgerplatte3 verhindert wird, während eine Bewegung der integrierten Schaltung normal zur Oberfläche der Schaltungsträgerplatte3 zugelassen wird.The positioning frame6 has a frame opening10 into which opposing guide and holding projections11 protrude, which are provided with side profile strips12 and maintain such horizontal spacing with their end faces that in the space between the guide and holding projections the packing body13 is a surface-mountable one Integrated circuit14 implemented with a component can be used with little play, as can be seen more precisely fromFIG. 2. The packing body13 of the integrated circuit14 is thus held between the opposing profiled end faces of the guiding and holding projections11 in such a way that a displacement of the integrated circuit14 relative to the positioning frame6 in a direction parallel to the surface of the circuit carrier board3 is prevented while movement of the integrated circuit normal to the surface of the circuit board3 is permitted.
Mit Bezug auf die inFig. 1 gezeigte Lage hinter und vor dem Bereich zwischen den Stirnflächen der Führungs- und Haltevorsprünge11 weist der Positionierungsrahmen6 querverlaufende Durchbrüche15 auf, auf deren Bedeutung nachfolgend noch näher eingegangen wird.With reference to the position shown inFIG. 1 behind and in front of the area between the end faces of the guide and holding projections11 , the positioning frame6 has transverse openings15 , the meaning of which will be discussed in more detail below.
Oberhalb der Öffnung10 des Positionierungsrahmens6 befindet sich ein an dem Gehäuse oder Gestell der Einrichtung in einer in der Zeichnung nicht gezeigten Art und Weise befestigter Druckmittelzylinder16 mit einem darin geführten Kolben17 und einer aus dem Druckmittelzylinder16 nach unten herausgeführten Kolbenstange18, an deren unterem Ende ein Heizblock19 befestigt ist. Der aus wärmeleitfähigem Material gefertigte Heizblock19 enthält eine elektrische Heizung, welche über ein Kabel20 mit einer Stromquelle21 verbunden ist. Die Energiezufuhr zur elektrischen Heizung ist mittels einer Regeleinrichtung22 in solcher Weise regelbar, daß der Heizblock19 auf einer bestimmten, einstellbaren Temperatur gehalten wird, welche mittels eines Temperaturfühlers23 abgetastet wird, wobei der Temperaturfühler über Meßleitungen24 mit der Regeleinrichtung22 verbunden ist. Ein Temperaturanzeiger ist inFig. 1 bei25 angedeutet.Above the opening10 of the positioning frame6 there is a pressure medium cylinder16 fastened to the housing or frame of the device in a manner not shown in the drawing, with a piston17 guided therein and a piston rod18 guided downwards out of the pressure medium cylinder16 , on the latter a heating block19 is attached at the bottom. The heating block19 made of thermally conductive material contains an electric heater which is connected to a power source21 via a cable20 . The energy supply to the electric heater can be regulated by means of a control device22 in such a way that the heating block19 is kept at a certain, adjustable temperature, which is sensed by means of a temperature sensor23 , the temperature sensor being connected to the control device22 via measuring lines24 . A temperature indicator is indicated at25 inFIG. 1.
Der Heizblock19 ist mit seitlich wegstehenden Leisten26 versehen, über welche U-Profilschienen27 einer Befestigungsplatte28 überschiebbar und mittels einer Klemmschraube29 fixierbar sind. Die nach unten weisende Fläche des Heizblocks19 und die nach aufwärts weisende Fläche der Befestigungsplatte28 liegen unmittelbar aneinander an, so daß eine sehr enge thermische Kopplung zwischen dem Heizblock19 und der Befestigungsplatte28 erreicht wird.The heating block19 is provided with laterally projecting strips26 , via which the U-shaped rails27 of a fastening plate28 can be pushed over and fixed by means of a clamping screw29 . The downwardly facing surface of the heater block19 and the facing upward surface of the mounting plate28 lie directly against each other, so that a very close thermal coupling between the heater block19 and the mounting plate is achieved28th
An der Befestigungsplatte28 ist ein Sockel30 festgeschraubt, von dem ein Halsteil31 nach abwärts ragt, das an seinem unteren Ende ein im wesentlichen brückenförmiges Lötwerkzeug32 trägt. Der Sockel30, das Halsteil31 und das Lötwerkzeug32 bestehen ebenso wie die Befestigungsplatte28 aus gut wärmeleitfähigem Metall, beispielsweise aus Kupfer, Messing oder Bronce, und sind miteinander thermisch gut leitend verbunden, so daß das Lötwerkzeug32 die Temperatur des Heizblockes19 im wesentlichen annimmt und im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung erreicht.A base30 is screwed onto the fastening plate28 , from which a neck part31 projects downwards, which carries an essentially bridge-shaped soldering tool32 at its lower end. The base30 , the neck part31 and the soldering tool32 , as well as the fastening plate28, consist of highly thermally conductive metal, for example of copper, brass or bronze, and are thermally well-connected to one another, so that the soldering tool32 essentially the temperature of the heating block19 assumes and is achieved essentially without delay.
In einer Axialbohrung des Halsteiles31 und der Traverse des Lötwerkzeuges32 ist ein Andrückstempel33 geführt, welcher an seinem oberen Ende mit einem Bund und an seinem unteren Ende mit einem Kopf versehen ist und welcher mittels einer Schraubenfeder34 in der aus denFig. 1 und 2 ersichtlichen Art und Weise in Richtung nach abwärts vorgespannt ist, wobei sich die Vorspannkraft beispielsweise in der Größenordnung eines bestimmten Bruchteils von 1 N bewegt. Demgegenüber kann die Kraft, mit welcher der Druckmittelzylinder16 in Zusammenwirkung mit dem Kolben17 den Heizblock19 mit den daran befestigten Teilen nach abwärts bewegt, außerordentlich groß gewählt werden, doch sind Steuermittel für die Druckmittelzufuhr zum Druckmittelzylinder16 bei der hier angegebenen Einrichtung zweckmäßig so ausgebildet, daß sie eine hochgenaue Einstellung der Abwärtsbewegung in eine ganz bestimmte Absenkstellung ermöglichen. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen werden.In an axial bore of the neck part31 and the crossbar of the soldering tool32 , a pressure ram33 is guided, which is provided at its upper end with a collar and at its lower end with a head and which is by means of a coil spring34 in the fromFIGS. 1 and 2 apparent way is biased downwards, wherein the biasing force is, for example, in the order of a certain fraction of 1 N. In contrast, the force with which the pressure medium cylinder16, in cooperation with the piston17, moves the heating block19 with the parts attached to it downwards can be selected to be extremely large, but control means for the pressure medium supply to the pressure medium cylinder16 are expediently designed in the device specified here that they allow a highly accurate adjustment of the downward movement in a very specific lowering position. This will be discussed in more detail below.
Die einander gegenüberstehenden, nach abwärts ragenden Schenkel35 und36 des Lötwerkzeugs32 haben solche Abmessung und solchen gegenseitigen Abstand, daß sie durch die Durchbrüche15 des Positionierungsrahmens6 hindurch in Richtung auf die Oberfläche der Schaltungsträgerplatte3 abgesenkt werden können, wenn der Druckmittelzylinder16 den Heizblock19 mit den daran befestigten Teilen abwärtsbewegt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß selbstverständlich der Kolbenhub des Kolbens17 bei einer praktischen Ausführungsform entsprechend groß gewählt ist und inFig. 1 nur aus Darstellungsgründen klein bemessen eingezeichnet ist.The opposing, downwardly projecting legs35 and36 of the soldering tool32 have such a dimension and such a mutual distance that they can be lowered through the openings15 of the positioning frame6 towards the surface of the circuit board3 when the pressure cylinder16 the heating block19 moved down with the attached parts. It should be pointed out at this point that, of course, the piston stroke of the piston17 is chosen to be correspondingly large in a practical embodiment and is shown inFIG. 1 in small dimensions only for the sake of illustration.
In Gebrauch wird zunächst durch Betätigung eines Handgriffes37 der Positionierungsrahmen6 um das Scharnier7 an der Halterung5 hochgeklappt, so daß eine vorbereitete Schaltungsträgerplatte3 auf die Stützplatte1 gelegt werden kann. Dann wird der Positionierungsrahmen6 wieder heruntergeklappt, um die inFig. 1 gezeigte Stellung zu erreichen. Nun wird die Stützplatte1 durch Betätigung des Kreuzsupportes mittels der Mikrometerschrauben8 und9 relativ zu der Halterung5 in eine solche Stellung verschoben, daß einander gegenüberstehende Reihen von Leiterbahnenden der Leiterbahnen2 der Schaltungsträgerplatte3 unterhalb der Durchbrüche15 des Positionierungsrahmens6 zu liegen kommen. Nun wird eine als oberflächenmontierbares Bauelement ausgebildete integrierte Schaltung14 in die Öffnung10 zwischen den Führungs- und Haltevorsprüngen11 eingesetzt und dann wird der Support der Stützplatte11 abermals so betätigt, daß nach abwärts in die Befestigungsebene abgekröpfte Anschlußkontakte38 der integrierten Schaltung14 in eine Stellung relativ zu der Schaltungsträgerplatte3 gelangen, in der sie präzise auf den mit ihnen zu verlötenden Leiterbahnenden der Leiterbahnen2 aufliegen.In use, a handle37 is folded up the positioning frame6 around the hinge7 to the bracket5 by first actuator so that a prepared circuit board can be placed on the support plate1.3 Then the positioning frame6 is folded down again to reach the position shown inFIG. 1. Now the support plate1 is moved by actuation of the cross support by means of the micrometer screws8 and9 relative to the holder5 in such a position that mutually opposite rows of conductor track ends of the conductor tracks2 of the circuit board3 come to lie below the openings15 of the positioning frame6 . Well designed as a surface-mountable component integrated circuit14 is inserted into the opening10 between the guide and holding projections11 and then the support of the support plate11 is again operated so that downward bent at right angles to the mounting plane connection contacts38 of the integrated circuit14 into a position arrive relative to the circuit board3 , in which they lie precisely on the conductor track ends of the conductor tracks2 to be soldered to them.
Nunmehr wird der Druckmittelzylinder16 mit Druckmittel beaufschlagt und der Heizblock19 wird zusammen mit den daran befestigten Teilen, insbesondere dem Lötwerkzeug32, in Richtung auf die Schaltungsträgerplatte3 so weit abgesenkt, daß die Schenkel35 und36 des Lötwerkzeugs32 in die Durchbrüche15 und16 des Positionierungsrahmens6 hineinwandern, wobei die seitlichen Flächen der Schenkel35 und36 ausreichend Abstand von den entsprechenden Seitenflächen des Positionierungsrahmens6 aufgrund einer entsprechenden Messung dieser Teile einhalten, um eine Berührung und damit einen Wärmeübergang zwischen diesen Teilen zu verhindern.Now the pressure medium cylinder16 is acted upon by pressure medium and the heating block19 , together with the parts attached to it, in particular the soldering tool32 , is lowered so far in the direction of the circuit carrier plate3 that the legs35 and36 of the soldering tool32 into the openings15 and16 of the positioning frame6 , the lateral surfaces of the legs35 and36 being kept at a sufficient distance from the corresponding side surfaces of the positioning frame6 on the basis of a corresponding measurement of these parts in order to prevent contact and thus heat transfer between these parts.
Bei der Abwärtsbewegung des Lötwerkzeugs32 und des Andrückstempels33 setzt sich zunächst dessen Kopf in der ausFig. 2 ersichtlichen Weise auf die Oberseite des Packungskörpers13 der integrierten Schaltung14 auf und drückt die integrierte Schaltung aufgrund der Vorspannkraft der Schraubenfeder34 gegen die Schaltungsträgerplatte3. Bei weiterer Absenkung des Lötwerkzeugs32 setzen sich die nach unten weisenden Flächen der Schenkel35 und36 auf diejenigen Teile der Leiterbahnen2 auf, die unmittelbar neben den Enden der Anschlußkontakte38 gelegen sind, wie man ausFig. 2 der Zeichnung erkennt. Die Grenzstellung der Abwärtsbewegung ist durch entsprechende Steuerung des Druckmittelzylinders16 so gewählt, daß nach dem Aufsetzen des Lötwerkzeuges32 auf die Leiterbahnen2 die Schaltungsträgerplatte3 noch ganz geringfügig komprimiert wird, so daß die unteren Enden der Schenkel35 und36 des Lötwerkzeugs32 einen intensiven thermischen Kontakt zu den Leiterbahnen aufnehmen und ein Wärmefluß von dem Lötwerkzeug zu den Leiterbahnen zustande kommt. Die Leiterbahnenden werden dadurch so stark erhitzt, daß ein Lotbelag40, mit welchem die Unterseiten der Anschlußkontakte38 der integrierten Schaltung14 bei deren Herstellung versehen worden sind, aufschmilzt und die Lötstellen zu den Leiterbahnenden der Leiterbahnen2 gebildet werden. Ist dies geschehen, so wird der Druckmittelzylinder16 umgesteuert und der Heizblock19 wird zusammen mit den daran befestigten Teilen angehoben. Dabei heben sich zunächst die Schenkel35 und36 des Lötwerkzeugs32 von den Leiterbahnen2 der Schaltungsträgerplatte3 ab, so daß der thermische Kontakt zu den Leiterbahnen unterbrochen wird und das wiederverflüssigte Lot zwischen den Leiterbahnenden und den Enden der Anschlußkontakte38 zu erstarren beginnt. Während dieser Zeit wird aber der Kopf des Andrückstempels33 noch in Anlage an der Oberseite des Packungskörpers13 der integrierten Schaltung14 gehalten. Erst wenn das Spiel des Bundes am oberen Ende des Andrückstempels33 verbraucht ist, wird der Andrückstempel33 von dem Lötwerkzeug32 und dem Halsteil31 bei deren Aufwärtsbewegung mitgenommen und der Kopf des Andrückstempels33 wird nun von der integrierten Schaltung14 abgehoben.During the downward movement of the soldering tool32 and the pressing plunger33 , its head first sits down on the upper side of the packing body13 of the integrated circuit14 in the manner shown inFIG. 2 and presses the integrated circuit against the circuit carrier plate3 due to the biasing force of the coil spring34 . When the soldering tool32 is further lowered, the downward-facing surfaces of the legs35 and36 sit on those parts of the conductor tracks2 which are located directly next to the ends of the connection contacts38 , as can be seen fromFIG. 2 of the drawing. The limit position of the downward movement is selected by appropriate control of the pressure medium cylinder16 so that after placing the soldering tool32 on the conductor tracks2, the circuit board3 is still compressed very slightly, so that the lower ends of the legs35 and36 of the soldering tool32 have an intense thermal Make contact with the conductor tracks and heat flows from the soldering tool to the conductor tracks. The ends of the conductor tracks are heated to such an extent that a solder coating40 , with which the undersides of the connecting contacts38 of the integrated circuit14 have been provided during their manufacture, melts and the solder joints to the conductor track ends of the conductor tracks2 are formed. If this has happened, the pressure medium cylinder16 is reversed and the heating block19 is raised together with the parts attached to it. First, the legs35 and36 of the soldering tool32 stand out from the conductor tracks2 of the circuit board3 , so that the thermal contact with the conductor tracks is interrupted and the re-liquefied solder between the conductor track ends and the ends of the connection contacts38 begins to solidify. During this time, however, the head of the pressure ram33 is still held in contact with the top of the packing body13 of the integrated circuit14 . Only when the game of the federal government at the upper end of the pressure stamp33 is used up, the pressure stamp33 is carried along by the soldering tool32 and the neck part31 during their upward movement, and the head of the pressure stamp33 is now lifted off the integrated circuit14 .
Schließlich kann der Positionierungrahmen6 durch Betätigung des Griffes37 wieder hochgeklappt werden und die Schaltungsträgerplatte3 kann mit dem verlöteten oberflächenmontierbaren Bauelement von der Stützplatte1 abgehoben werden.Finally, the positioning frame6 can be folded up again by actuating the handle37 and the circuit board3 with the soldered surface-mountable component can be lifted off the support plate1 .
Hat sich nach längerer Gebrauchsdauer das Lötwerkzeug32 abgenützt oder ist es verzundert oder soll ein anderes Lötwerkzeug zur Verlötung eines anderen oberflächenmontierbaren Bauelementes in Verbindung mit einem anders gestalteten Positionierungsrahmen6 verwendet werden, so wird die Klemmschraube29 gelöst und die Befestigungsplatte28 wird an Griffen41, die an den U-Profilschienen27 befestigt sind, von dem Heizblock19 abgezogen, um gegen eine andere Befestigungsplatte28 ausgetauscht zu werden, an der das neue Lötwerkzeug mit Halsteil und Sockel befestigt ist. Dies gestattet eine Umrüstung der Einrichtung zur Verlötung vielgestaltiger oberflächenmotierbarer Bauteile in kürzester Frist. Man erkennt, daß die gesamte Anlage verhältnismäßig einfach und robust aufgebaut ist und sich durch Wartungsfreundlichkeit auszeichnet.If after a longer period of use the soldering tool32 has worn out or is scaled or if another soldering tool is to be used for soldering another surface-mountable component in connection with a differently designed positioning frame6 , the clamping screw29 is loosened and the fastening plate28 is attached to handles41 , which are fastened to the U-shaped rails27 , are removed from the heating block19 in order to be exchanged for another fastening plate28 to which the new soldering tool with the neck part and base is fastened. This allows the device to be retrofitted for soldering various surface-mountable components in the shortest possible time. It can be seen that the entire system is relatively simple and robust and is easy to maintain.
Im praktischen Gebrauch zeigt sich, daß die Herstellung der Lötstellen im wesentlichen ohne Lötmittel oder Flußmittel durchgeführt werden kann und daß die auf die zu verlötenden Bauteile wirkenden Kräfte in sehr engen Grenzen reproduzierbar sind.Practical use shows that the manufacture of theSolder points essentially without solder or fluxcan be carried out and that the to be solderedComponent forces can be reproduced within very narrow limitsare.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853531715DE3531715A1 (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Method and device for soldering surface-mountable components on printed circuit boards (circuit carrying boards) with track patterns |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853531715DE3531715A1 (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Method and device for soldering surface-mountable components on printed circuit boards (circuit carrying boards) with track patterns |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3531715A1true DE3531715A1 (en) | 1987-03-12 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE3531715A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0363713A1 (en)* | 1988-10-06 | 1990-04-18 | Rossell Electronique S.A. | Electrode for an electrically heated soldering tip of a soldering machine |
| FR2656687A1 (en)* | 1989-12-28 | 1991-07-05 | Vectavib | METHOD FOR MOUNTING A MECHANICAL PART COMPRISING A DEFINING SENSITIVE ELEMENT, WITH A SUPPORT, A VARIABLE CAPACITOR, MECHANICAL PART AND TOOL FOR ITS IMPLEMENTATION. |
| US5092031A (en)* | 1988-11-15 | 1992-03-03 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Method and apparatus for bonding external leads |
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| DE102010047678A1 (en)* | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Atn Automatisierungstechnik Niemeier Gmbh | Contacting solar module, comprises detecting a resulting relative movement between the joining partners, and evaluating a setting path and temperature profile |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3342279C1 (en)* | 1983-11-23 | 1985-06-05 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Soldering method and device for carrying out the method |
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| EP0363713A1 (en)* | 1988-10-06 | 1990-04-18 | Rossell Electronique S.A. | Electrode for an electrically heated soldering tip of a soldering machine |
| CH676441A5 (en)* | 1988-10-06 | 1991-01-31 | Rossell Electronique Sa | |
| US5092031A (en)* | 1988-11-15 | 1992-03-03 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Method and apparatus for bonding external leads |
| FR2656687A1 (en)* | 1989-12-28 | 1991-07-05 | Vectavib | METHOD FOR MOUNTING A MECHANICAL PART COMPRISING A DEFINING SENSITIVE ELEMENT, WITH A SUPPORT, A VARIABLE CAPACITOR, MECHANICAL PART AND TOOL FOR ITS IMPLEMENTATION. |
| WO1991010347A3 (en)* | 1989-12-28 | 1991-09-19 | Vectavib | Method for mounting a machine part comprising a sensitive element which defines, with a support, a variable capacitor |
| US5297720A (en)* | 1989-12-28 | 1994-03-29 | Societe Anonyme: Vectavib | Method of assembling a mechanical part including a sensitive element on a support to define a variable capacitor, a mechanical part, and a tool for implementing the method |
| EP1424884A1 (en)* | 2002-11-29 | 2004-06-02 | Leica Geosystems AG | Method of mounting miniaturised parts on a carrier plate |
| WO2004052070A1 (en)* | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Leica Geosystems Ag | Method for fixing a miniaturised component to a carrier plate |
| CN100403869C (en)* | 2002-11-29 | 2008-07-16 | 莱卡地球系统公开股份有限公司 | Method for fixing miniaturized component on support plate |
| US7413106B2 (en) | 2002-11-29 | 2008-08-19 | Leica Geosystems Ag | Method for fixing a miniaturized component to a carrier plate |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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